En promedio, la superficie terrestre recibe la radiación solar de 1.35 kW/m^2 en cierta localidad.
Esta 'energía' no puede ser aprovechada en su totalidad en una planta solar, debido a que
los colectores solares re-irradian 'energía', porque a la temperatura que alcanza su superficie
implica una radiación térmica (de onda 'larga') de acuerdo con la ecuación (Ley) de
Stefan-Boltzmann:
Q = A sigma € T^4
donde A es el área de colectores ; € (epsilon) es la emisividad de dicha superficie ;
sigma es la constante de Stefan-Boltzmann = 5.67 E-8 en W/m^2-K^4
a). Calcule la temperatura máxima que alcanza la superficie del colector solar, considerando
que la emisividad de dicha superficie es 0.5 , con la cual se re-irradía la totalidad de la 'energía'
incidente.
b). Suponga que la eficiencia de la planta solar (acoplada) a los colectores es igual a la
eficiencia de Carnot. Si T_amb es la temperatura del ambiente a la cual se 'rechaza' el
flujo de calor, y T_c es la temperatura de los colectores solares (a la cual 'ingresa' flujo
de calor a la planta), determine la temperatura óptima de estos colectores que maximiza
la potencia que se obtiene de la planta solar.
Considere que T_amb = 25 ºC